Как се измерва скоростта

Съдържание

Стъпки
Метод 1 от 3: Как да измерваме скоростта на бегача
Метод 2 от 3: Как да се измери скоростта на звука
Метод 3 от 3: Как да измерваме скоростта на вятъра
Съвети
Какво ти е необходимо

Скоростта показва колко бързо се движи обектът. Скоростта на обекта е изминатото разстояние за определено време. Обикновено скоростта се измерва в метри в секунда (m / s), километри в час (km / h) или сантиметри в секунда (cm / s). За да измерите скоростта, трябва да определите изминатото разстояние от обекта и времето, което е отнело, и след това да разделите разстоянието на времето.

Стъпки

Метод 1 от 3: Как да измерваме скоростта на бегача

1 Намерете разстоянието, което бегачът трябва да измине. Това разстояние може да бъде определено от известна дължина на коловоза (например 100 метра) или директни измервания.
- Използвайте рулетка или персонал, за да определите неизвестното разстояние.
- Маркирайте началото и финала с панделки или сигнални конуси.
2 Подгответе се за експеримент. За да се определи скоростта на бегач, е необходимо да се измери времето, необходимо за преодоляване на целевото разстояние. Помолете бегача да изчака, докато кажете: "Март!" - това ще ви позволи да запишете точно времето с помощта на хронометър. Поставете хронометъра на нула и помолете бегача да заеме изходна позиция.
- Времето може да бъде измерено и с конвенционален часовник, въпреки че резултатът от измерването ще бъде по -малко точен.
3 Дайте на бегача стартов сигнал и стартирайте хронометъра едновременно. Опитайте се да синхронизирате тези действия възможно най -точно. Викайте "Март!" - и веднага включете хронометъра. Ако не можете да направите това едновременно, подайте сигнал за затваряне на бегача и опитайте отново.
4 Спрете хронометъра веднага щом бегачът пресече финалната линия. Гледайте внимателно бегача, за да не пропуснете момента, в който той пресича финалната линия. Опитайте се да запишете този момент възможно най -точно и незабавно спрете хронометъра.
5 Разделете изминатото разстояние от бегача на броя на прекараните секунди. Резултатът е скоростта на бегача. Формулата за определяне на скоростта е следната: изминато разстояние / изминато време. Да предположим, че бегач е избягал 100 метра за 10 секунди. Тогава скоростта му е 10 m / s (100 разделено на 10).
- За да изразите скоростта на бегача в километри в час, умножете 10 m / s по 3600 (броят на секундите за един час). Резултатът е 36 000 метра в час или 36 километра в час (1 километър се равнява на 1000 метра).

Метод 2 от 3: Как да се измери скоростта на звука

1 Намерете стена, която добре отразява звука. Голяма тухлена или бетонна стена работи добре за този експеримент. За да проверите как стената отразява звука, пляскайте с ръце или крещете силно и слушайте ехото. Ако чуете отчетливо ехо, стената е добра за вашата цел.
2 Измерете поне 50 метра от стената. Това разстояние е необходимо, за да имате достатъчно време за достатъчно точни измервания. Тъй като звукът първо изминава разстоянието от вас до стената и след това се връща обратно при вас, разстоянието всъщност е 100 метра.
- Определете разстоянието с измервателна лента. Опитайте се да го направите възможно най -точен.
3 Пляскайте с длани заедно със звука на ехото от стената. Застанете на измереното разстояние от стената и започнете бавно да пляскате с длани. Когато направите това, ще чуете ехо. Ускорете или забавете и регулирайте ритъма, така че всеки следващ плясък да съответства на ехото на предишния пляскане.
- Когато постигнете пълен синхрон, ще чуете само вашите пляскания и вече няма да чувате звука на ехото.
4 Пляскайте с длани 11 пъти и запишете този път с хронометър. Помолете приятеля си да стартира хронометъра при първото пляскане и да спре едновременно с последния. Ако шамарите 11 пъти, тогава звукът има време да достигне стената 10 пъти, да отскочи от нея и да се върне обратно под формата на ехо. Така звукът ще измине разстояние от 100 метра 10 пъти.
- Плюс това, 11 пляскания ще дадат на приятеля ви достатъчно време за точно стартиране и спиране на хронометъра.
- За да получите по -точни резултати, направете това няколко пъти и намерете средната стойност. За да намерите средната стойност, добавете всички получени интервали от време и разделете на броя на измерванията.
5 Умножете разстоянието с 10. Тъй като сте пляскали с ръце 11 пъти, звукът е пътувал 10 пъти. Умножете 100 метра по 10, за да получите 1000 метра.
6 Разделете изминатото разстояние от звука на времето, необходимо за пляскане на 11 ръце. В резултат на това ще получите скоростта на звука, с който той се движи от дланите ви до стената, а след това обратно до ушите.
- Да речем, че 11 пляскания отнеха 2,89 секунди. За да намерите скоростта на звука, трябва да вземете разстоянието, тоест 1000 метра, и да го разделите на това време. В резултат получавате 346 m / s.
- Скоростта на звука на морското равнище е 340,29 м / сек. Резултатът ви трябва да е близо до тази стойност, но не непременно точно същия, особено ако не сте на морското равнище. Колкото по -голяма е надморската височина, толкова по -тънък е въздухът и по -бавно се разпространява звукът.
- Звукът се движи по -бързо през течности и твърди вещества, отколкото през въздуха. Колкото по -голяма е плътността на средата, толкова по -висока е скоростта на звука.

Метод 3 от 3: Как да измерваме скоростта на вятъра

1 Извадете анемометъра. Анемометърът е устройство за измерване на скоростта на вятъра. Състои се от 3 или 4 чаши, които са монтирани върху игли за плетене, които се въртят около централна ос. Вятърът духа в чашите и завърта спиците. Колкото по -висока е скоростта на вятъра, толкова по -бързо се въртят чашите около оста.
- Можете да си купите анемометър или да го направите сами.
- За да направите свой собствен анемометър, вземете пет хартиени чаши от 100 ml, две сламки, заточен молив с гума на гърба, телбод, малък остър предпазен щифт и линийка. Оцветете страните на едната чаша, за да можете да я различите от останалите.
- Пробийте дупка отстрани на една чаша на около 2,5 сантиметра от върха. В петата чаша направете четири еднакво разположени дупки на около 2,5 сантиметра под горния ръб. Също така пробийте една дупка в дъното на тази чаша.
- Вземете една чаша и прокарайте сламката отстрани, така че да влезе на около 2,5 сантиметра. Използвайте телбод, за да закрепите сламката отстрани на чашата. Прекарайте останалата част от сламата през петата чаша с четири странични отвора, така че да влезе в една дупка и да излезе от противоположната. Поставете втора чаша на този край на сламката и я закрепете с телбод.Тези чаши трябва да са обърнати в същата посока.
- Повторете горната стъпка с другите две чаши и прокарайте сламка през останалите два отвора в средната (петата) чаша. Тези чаши също трябва да са обърнати в същата посока.
- Внимателно прекарайте щифта през сламките, където те се пресичат в средната чаша.
- Плъзнете молива си през отвора в дъното на петата чаша и поставете щифт в гумата. Уверете се, че анемометърът се върти свободно. Ако сламките с чашките се въртят свободно, анемометърът е готов за употреба. Ако не, регулирайте позицията на молива, така че гумата да не удари сламките.
2 Изчисли обиколка анемометър. Тази дължина е равна на разстоянието, което една от чашите изминава при пълен оборот на анемометъра. За да изчислите обиколката на окръжност, трябва да измерите нейния диаметър.
- Измерете разстоянието от централната ос на анемометъра до центъра на една от чашите. Това е радиусът на анемометъра. Умножете радиуса по две и ще получите желания диаметър.
- Обиколката на окръжност е равна на диаметъра (или два пъти радиуса) по пи.
- Например, ако разстоянието между центъра на чашата и централната ос на анемометъра е 30 сантиметра, чашата пътува 2 x 30 x 3,14 за един пълен оборот (тук pi е закръглено до две десетични знака) или 188,4 сантиметра.
3 Поставете анемометъра там, където духа вятърът. Вятърът трябва да е достатъчно силен, за да върти оста на анемометъра, но не да го издухва или преобръща. Може да си струва да прикрепите анемометъра към земята или твърд прът, така че моливът да е вертикален.
4 Пребройте броя обороти на анемометъра за определен период от време. Застанете до анемометъра и пребройте колко оборота ще направи боядисаната чаша. Интервалът от време може да бъде 5, 10, 15, 20, 30 секунди или дори цяла минута. За по -голяма точност използвайте таймер.
- Ако нямате таймер, помолете приятел да измери времето, докато броите броя на оборотите.
- Ако използвате анемометър на пазара, маркирайте една чаша по някакъв начин, за да получите правилния брой обороти.
5 Умножете броя на оборотите по разстоянието, което чашата изминава за един оборот, тоест по обиколката на анемометъра. По този начин ще намерите разстоянието, което стъклото изминава в избрания от вас времеви интервал.
- Например, ако радиусът на анемометъра е 30 сантиметра, чашата изминава разстояние от 188,4 сантиметра за един оборот. Ако сте преброили 50 оборота в избрания интервал от време, тогава общото разстояние е 50 x 188,4 = 9420 сантиметра.
6 Разделете общото разстояние на изминалото време. Скоростта се определя като разстоянието, разделено на времето, необходимо за изминаването на това разстояние. По този начин, ако разделите намереното общо разстояние на избрания интервал от време, тогава определете текущата скорост на вятъра.
- Например, ако сте преброили броя на оборотите за 10 секунди, трябва да разделите общото разстояние на 10 секунди. Скорост = (9420 cm / 10 s) = 942 cm / s.
- Ако умножите 942 cm / s на 3600, получавате 3391200 cm / h, а ако разделите на 100,000 (броят на сантиметрите на един километър), получавате 33,9 km / h.

Съвети

Във физиката скоростта е векторна величина, тоест тя се задава не само от числова стойност, но и от посоката, в която обектът се движи. Анемометърът се върти в кръг, така че показва само скоростта на вятъра и не предоставя информация за неговата посока. Посоката и приблизителната скорост на вятъра могат да се преценят по ветрохода, който се надува с въздух и се издига в посоката, в която вятърът духа.